[发明专利]一种三轴数控机床的高精度第四轴回转工作台

说明书

本发明涉及工艺装备技术领域，其公开了一种三轴数控机床的高精度第四轴回转工作台，包括底板、数控分度装置、圆盘尾座、温控型水冷机，所述数控分度装置包括基座以及安装于所述基座上的数控分度盘，所述圆盘尾座包括尾座体以及安装在所述尾座体上的可回转圆盘，基座、尾座体安装在底板上，数控分度盘的回转轴线为水平方向设置，可回转圆盘的回转轴线与数控分度盘的回转轴线同轴；在数控分度盘与可回转圆盘之间连接有用于装夹加工零件的桥板式工作台，底板、基座、尾座体上沿外壁向内均设有一层恒温腔，恒温腔通过管路与温控型水冷机相连通，并在恒温腔与温控型水冷机之间形成冷却回路。本发明能提高零件的加工精度、减少零件装夹时间。

技术领域

本发明涉及工艺装备技术领域，具体涉及一种三轴数控机床的高精度第四轴回转工作台。

背景技术

三轴数控机床典型的有数控龙门铣、立式加工中心等机床，其加工用的机床主轴具有X/Y/Z三个方向的移动自由度，通过数控系统的编程，能够用于加工箱体类零件、异形零件等各种形状较为复杂的零件，包括面铣加工、钻孔加工、攻丝加工等。

然而对于箱体类零件、异形零件，往往具有多个加工面，且有的加工面与X/Y/Z三个方向既不平行、也不垂直，而是与X/Y/Z三个方向成一定的角度。为了加工这种有一定角度的面以及该面上的光孔或螺纹孔，必须将零件进行多次重新装夹，并使得该面装夹成与机床主轴成垂直状态。这种多次重新装夹的加工方法一方面需要多种不同的装夹工装，提高了制造成本，另一方面多次重新装夹会耗费大量的装夹时间和调整时间，大幅度降低了劳动生产率。

为了解决上述问题，现有技术中也出现了一些专门设计的工艺装备，通过将零件装夹在专门设计的工装上，实现一次装夹下完成多个面的加工。例如，中国专利文献(公开号CN205817339U)公开了一种转向节双面孔钻镗夹紧装置，其包括基座，限位挡块以及压紧机构；基座设置在数控回转台与尾座之间，通过L板与其相连，基座上设置有工艺孔，限位挡块以及压紧机构设置在基座上；该结构通过一次装夹，并通过数控回转台的回转，可以完成转向节双面孔的钻镗加工。

但是现有技术中的工艺装备普遍存在的问题之一是：工艺装备的精度较低，不能与三轴数控机床的精度相匹配。其主要的原因是高精度的三轴数控机床往往都有温度补偿系统，在设备周围的环境温度发生变化时能够进行温度补偿，从而实现X/Y/Z的三轴高精度位移；而现有的工艺装备由于没有温度补偿，其数控回转台的回转精度会随着设备周围环境温度的变化而下降，从而也降低了零件的加工精度。

现有技术中的工艺装备普遍存在的问题之二是：零件加工的适应性差。其主要的原因是对于复杂箱体类零件、异形零件等各种形状较为复杂的零件，其所加工的多个面呈立体式各向分布，有的面不能通过数控回转台的回转转到与主轴垂直的位置上，为了加工这种位置的平面及该平面上的孔或螺纹，还需要对零件进行再次的装夹，从而会增加零件的装夹时间和调整时间，降低了劳动生产率。另外，多次的装夹还会增大零件的定位累积误差，降低零件的加工精度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种三轴数控机床的高精度第四轴回转工作台，旨在提高零件的加工精度，进一步减少装夹次数以降低零件的装夹时间和调整时间，提高劳动生产率。具体的技术方案如下：

一种三轴数控机床的高精度第四轴回转工作台，包括底板、数控分度装置、圆盘尾座、温控型水冷机，所述数控分度装置包括基座以及安装于所述基座上的数控分度盘，所述圆盘尾座包括尾座体以及安装在所述尾座体上的可回转圆盘，所述基座、尾座体安装在所述底板上，所述数控分度盘的回转轴线为水平方向设置，所述可回转圆盘的回转轴线与数控分度盘的回转轴线同轴；在所述数控分度盘与可回转圆盘之间连接有用于装夹加工零件的桥板式工作台，所述底板、基座、尾座体上沿外壁向内均设有一层恒温腔，所述恒温腔通过管路与温控型水冷机相连通，并在所述恒温腔与温控型水冷机之间形成冷却回路。